Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Файлы по мостам / Для диплома / СП 35.13330.2011 Мосты и трубы

.pdf
Скачиваний:
58
Добавлен:
21.04.2019
Размер:
4.15 Mб
Скачать

где 1 = min,1/ max,1 – характеристика цикла начальных напряжений в бетоне, определенных без учета виброползучести и ползучести;

kr, cn – принимаются по Щ.1.

Приложение Э

(обязательное)

Определение напряжений в сталежелезобетонных балках от усадки бетона и температурных воздействий

Э.1 Напряжения в стали и бетоне для статически определимой конструкции, состоящей из стальной балки со сплошной стенкой и объединенной с ней в уровне проезда железобетонной плиты, надлежит определять по формулам:

а) от усадки бетона

 

 

 

 

 

A

 

S

shr

 

 

 

 

 

shr

 

shr

E

st

 

 

 

Z

 

,

(Э.1)

 

I

 

 

 

 

 

A

 

 

 

shr

 

 

 

 

 

 

 

stb,shr

 

stb,shr

 

 

 

где

Astb,shr, Istb,shr – приведенные к стали площадь и момент инерции брутто

 

поперечного сечения сталежелезобетонной балки при модуле

 

упругости бетона Eef,shr, определяемом по 9.9;

 

Ast – площадь стальной части сечения, включая арматуружелезобетонной

 

плиты;

 

Sshr= AstZst,stb;

 

Zst,stb – расстояние от центра тяжести Astb,shr до центра тяжести Ast;

 

Z – расстояние от центра тяжести Astb,shr до фибры, где определяется

 

shr (положительное направление оси Z принято вниз);

shr = 0, shr = 1 – при определении напряжений соответственно в бетоне и в стали;

Е– следует принимать равным при определении напряжений:

вбетоне – Eef,shr;

встальной балке – Est;

вненапрягаемой арматуре – Ers;

внапрягаемой арматуре – Erp;

shr – предельная относительная деформация усадки бетона, принимаемая по 9.9;

б) от температурных воздействий

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

S

t

 

 

 

 

 

 

t

t

max

E

t

 

 

 

Z

,

(Э.2)

 

 

A

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

stb,t

 

 

stb,t

 

 

 

где

= 1 · 10–5 град–1 – коэффициент линейного расширения стали и бетона;

 

 

tmax

= f tn,max;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

принимается по таблице 6.14;

 

 

 

 

 

 

 

 

tn,max – принимается по 9.10;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е – равно Еb, Еst, Еrs, Еrp при определении напряжений соответственно в бетоне,

стальной балке, ненапрягаемой и напрягаемой арматуре;

Astb,t, Istb,t – приведенные к стали площадь и момент инерции брутто поперечного сечения сталежелезобетонной балки;

Z – расстояние от центра тяжести Astb,t до фибры, где определяется t.

В случаях повышения или понижения температуры стальной части конструкции в формуле (Э.2) следует принимать:

Аt 0,8Awt 0,3As1,t ;

(Э.3)

St 0,4hw 0,8Zb1,stb Аwt 0,3As1,t Zs1,stb ;

(Э.4)

ti ,

где Awt – площадь стальных вертикальных элементов (стенки, вертикальных полок поясных уголков, ламелей);

As1,t – площадь стальных горизонтальных элементов нижнего пояса.

В случае повышения температуры железобетонной плиты в формуле (Э.2) следует принимать:

А

 

17b

 

 

t

sl

3

 

 

 

sl

1 1

 

 

;

(Э.5)

nb

50

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

St

 

17bsl

Zbf ,stb

8 ;

(Э.6)

nb

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ti ,

где bsl, tsl , см, принимаются по 9.15.

Величины ti и ti, относящиеся к i-й точке сечения, в которой определяются напряжения, следует принимать по 9.10.

Остальные обозначения, принятые в формулах (Э.3) – (Э.6), соответствуют 9.5 и рисунку 9.1.

Э.2 При расчете статически неопределимых систем на температурные воздействия и усадку бетона геометрические характеристики сечения следует принимать по Э.1.

Приложение Ю

(обязательное)

Распределение сдвигающих усилий по шву объединения железобетонной плиты и стальной конструкции

в сложных случаях воздействий

Ю.1 Распределение концевого сдвигающего усилия SeN следует принимать по несимметричной треугольной эпюре с длиной основания ae (см. рисунок Ю.1).

I, II, III, IV – расчетная длина участков ai

Рисунок Ю.1 – Эпюры погонных сдвигающих сил между железобетонной и стальной частями

При этом:

s1N

 

 

SeN

;

(Ю.1)

0,5ae

s

 

SeN

,

 

(Ю.2)

 

 

1N

 

 

a

 

 

 

 

 

e

 

 

где s 1N, s1N – интенсивность погонных сдвигающих сил в соответствии с рисунком Ю.1;

SeN, ae – принимаются по 9.28 и 9.29.

Ю.2 При распределении околоопорного сдвигающего усилия от поперечных сил spQ следует принимать, что интенсивность соответствующих погонных сдвигающих сил изменяется в обе стороны по прямолинейной эпюре от середины длины

околоопорного участка (рисунок Ю.1); при этом ордината в середине околоопорного участка равна

spQ

 

1,15SpQ

.

(Ю.3)

 

 

 

ae

 

Ю.3 Распределение местных

 

сосредоточенных сдвигающих

усилий (от

заанкеривания высокопрочной арматуры, примыкания ванты или раскоса и т.д.) ScN в удаленных от конца плиты зонах следует принимать по симметричной треугольной эпюре с длиной основания 2ae (рисунок Ю.1).

Ю.4 При определении сдвигающих усилий длины расчетных участков следует принимать (рисунок Ю.1):

I = 0,18 (Н + bsl);

II = 0,36 (Н + bsl) – для концевых участков и в местах приложения сосредоточенных сил, а также в местах, примыкающих к указанному участку;

III 0,8 (Н + bsl); IV 1,6 (Н + bsl) – на остальной длине пролетного строения соответственно в крайней и средней четвертях пролета.

Приложение Я

(обязательное)

Расчеты по прочности объединения железобетона и стали гибкими упорами и анкерами

Я.1 Сдвигающее усилие Sh, приходящееся на один гибкий упор, должно отвечать следующим условиям прочности:

для гибких упоров в виде прокатных швеллеров, двутавров, уголков без подкрепляющих ребер

Sh 0,55 tfr 0,5tw bdr

 

, кН;

(Я.1)

10Rb

для гибких упоров в виде круглых стержней при 2,5 < l /d 4,2

Sh 0,24ld 10Rb , кН;

(Я.2)

для гибких упоров в виде круглых стержней при l /d > 4,2

 

 

 

 

 

 

S

h

d2 10R , кН .

(Я.3)

 

 

b

 

Для гибких упоров в виде круглых стержней должно быть, кроме того, выполнено условие

S1 0,063d2mRy , кН.

(Я.4)

В формулах (Я.1) – (Я.4):

tfr – сумма радиуса закругления и наибольшей толщины полки прокатного профиля, см;

tw – толщина стенки прокатного профиля, см; l – длина круглого стержня гибкого упора, см;

d – диаметр стержня гибкого упора или анкера, см; bdr – ширина площади смятия бетона упором, см;

Rb, Ry, m – принимаются согласно 9.19.

Я.2 Сдвигающее усилие Sh, приходящееся на один наклонный анкер из арматурной стали круглого сечения (гладкого или периодического профиля) или на одну ветвь петлевого анкера, должно отвечать следующим условиям:

S

h

0,1A mR

y

cos d2

10R

b

sin , кН;

(Я.5)

 

an

 

 

 

 

Sh

0,1AanmRy

cos 0,8sin , кН,

(Я.6)

где Aan – площадь поперечного сечения стержня анкера или ветви анкера, см2;

– угол наклона анкера к поверхности стальной конструкции.

Для анкеров, разведенных в плане, в формулы (Я.5) и (Я.6) вместо cos следует подставлять произведение cos · cos , где – угол между горизонтальной проекцией анкера и направлением действия сдвигающей силы.

Сдвигающее усилие, воспринимаемое сжатыми наклонными анкерами, не должно превышать 25 % полного сдвигающего усилия, действующего на рассчитываемом участке.

Я.3 При объединении железобетонной части со стальной с помощью наклонных анкеров из полосовой стали толщиной tan от 8 до 20 мм и шириной от 20 до 80 мм сдвигающее усилие Sh, приходящееся на один анкер или одну ветвь петлевого анкера,

следует проверять по формуле (Я.5), заменяя d 2 выражением tan Aan (где tan – в см).

Я.4 Если наклонные или вертикальные анкеры находятся в высоком железобетонном ребре и используются для воспринятия в нем главных растягивающих напряжений, растягивающие усилия в наклонных анкерах следует определять как в арматурных отгибах обычного железобетона, а в вертикальных анкерах – аналогично усилиям в хомутах обычного железобетона. Допускается достаточность сечения анкера для воспринятия этого растягивающего усилия и сдвигающей силы между железобетоном и сталью проверять независимо и усилия не суммировать.

Приложение 1

(обязательное)

Расчеты по прочности объединения железобетона

истали высокопрочными болтами, обжимающими железобетон

1.1Усилие натяжения высокопрочного болта следует определять по формуле

Nhb Nhb,n N ,

(1.1)

где Nhb,n – контролируемое усилие натяжения болта;

N – потери усилий натяжения от усадки и ползучести бетона плиты и слоя раствора под плитой.

При конструкции болтового объединения по рисунку 1.1 потери допускается определять по формуле

N Nhb,n 0,23 0,0025t ,

(1.2)

где t 50 см – суммарная толщина плиты и слоя раствора по оси отверстия.

1.2 Во фрикционном соединении железобетонной плиты со стальным поясом (через слой цементно-песчаного раствора или при непосредственном контакте) при условии очистки пояса сдвигающее усилие, приходящееся на один высокопрочный болт, должно

отвечать условию

 

 

1

 

 

 

 

S

h

 

f N

hb

,

(1.3)

 

 

 

k

 

 

где Nnb – усилие натяжения высокопрочного болта, принимаемое по 1.1 настоящего приложения;

k = 1,3 – коэффициент безопасности;

f – коэффициент трения, принимаемый равным:

0,60 – при омоноличивании шва цементно-песчаным раствором или при плите из монолитного железобетона;

0,45 – при непосредственном контакте сборного железобетона со сталью.

1 – высокопрочный болт диаметром 22 или 24 мм; 2 – отверстие в бетоне диаметром 50 мм; 3 – арматурный каркас из стержней периодического профиля диаметром 10 мм; 4 – распределительная подкладка размерами 100 × 100 × 16 для болтов диаметром 22 мм и 100 × 100 × 20 для болтов диаметром 24 мм

Рисунок 1.1 – Конструкция болтового объединения

Приложение 2

(обязательное)

Расчетное сопротивление грунтов основания осевому сжатию

2.1 Расчетное сопротивление основания из нескального грунта осевому сжатию R, кПа, под подошвой фундамента мелкого заложения или фундамента из опускного колодца

следует определять по формуле

 

R = 1,7 {R0[1 + k1(b – 2)] + k2 (d – 3)},

(2.1)

где R0 – условное сопротивление грунта, кПа, принимаемое по таблицам 2.1 – 2.3 настоящего приложения;

b – ширина (меньшая сторона или диаметр) подошвы фундамента, м; при ширине более 6 м принимается b = 6 м;

d–глубиназаложенияфундамента, м, принимаемаяпо2.2настоящего приложения;– осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учета взвешиваю-

щего действия воды; допускается принимать = 19,62 кН/м3;

k1, k2 – коэффициенты, принимаемые по таблице 2.4 настоящего приложения.

Т а б л и ц а 2.1

 

 

Коэффициент

 

 

Условное сопротивление R0

пылевато-глинистых

 

Грунты

 

 

 

 

(непросадочных) грунтов основания, кПа,

 

 

пористости е

 

 

 

 

в зависимости от показателя текучести IL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0,1

 

0,2

 

0,3

 

0,4

 

0,5

 

0,6

Супеси при Ip 5

 

0,5

 

343

 

294

 

245

 

196

 

147

 

98

 

 

 

0,7

 

294

 

245

 

196

 

147

 

98

 

 

Суглинки при

 

0,5

 

392

 

343

 

294

 

245

 

196

 

147

 

98

10 Ip 15

 

0,7

 

343

 

294

 

245

 

196

 

147

 

98

 

 

 

1,0

 

294

 

245

 

196

 

147

 

98

 

 

Глины при Ip 20

 

0,5

 

588

 

441

 

343

 

294

 

245

 

196

 

147

 

 

0,6

 

490

 

343

 

294

 

245

 

196

 

147

 

98

 

 

0,8

 

392

 

294

 

245

 

196

 

147

 

98

 

 

 

1,1

 

294

 

245

 

196

 

147

 

98

 

 

П р и м е ч а н и я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Для промежуточных значений IL и еR0 определяются по интерполяции.

 

 

 

 

 

 

 

2 При значениях числа пластичности Ip

в пределах 5–10

 

и 15–20 следует принимать средние значения R0,

приведенные в таблице 2.1 соответственно для супесей, суглинков и глин.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 2.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Песчаные грунты и их влажность

 

 

 

Условное сопротивление R0 песчаных грунтов

 

 

 

средней плотности в основаниях, кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гравелистые и крупные независимо от их влажности

 

 

 

 

343

 

 

 

 

Средней крупности:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

маловлажные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

294

 

 

 

 

влажные и насыщенные водой

 

 

 

 

 

 

 

 

245

 

 

 

 

Мелкие:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

маловлажные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

196

 

 

 

 

влажные и насыщенные водой

 

 

 

 

 

 

 

 

147

 

 

 

 

Пылеватые:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

маловлажные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

196

 

 

 

 

влажные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

147

 

 

 

 

насыщенные водой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

98

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е – Для плотных песков приведенные значения R0 следует увеличивать на 100 %, если их

плотность определена

статическим зондированием,

и на 60 %, если

их

 

плотность

определена по

результатам лабораторных испытаний грунтов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 2.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Грунт

 

 

 

 

Условное сопротивление R0 крупнообломочных

 

 

 

 

 

 

 

грунтов в основаниях, кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Галечниковый (щебенистый) из обломков пород:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кристаллических

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1470

 

 

 

 

осадочных

 

980

Гравийный (дресвяной) из обломков пород:

 

 

кристаллических

 

785

осадочных

 

490

П р и м е ч а н и е – Приведенные в таблице 2.3 условные сопротивления R0

даны для крупнообломочных

грунтов с песчаным заполнителем. Если в крупнообломочном грунте содержится

свыше 40 % глинистого

заполнителя, то значения R0 для такого грунта должны приниматься по таблице 2.1 в зависимости от Ip , IL и е

заполнителя.

 

Т а б л и ц а 2.4

Грунт

Коэффициенты

k1, м–1

k2

Гравий, галька, песок гравелистый крупный и средней крупности

0,10

3,0

Песок мелкий

0,08

2,5

Песок пылеватый, супесь

0,06

2,0

Суглинок и глина твердые и полутвердые

0,04

2,0

Суглинок и глина тугопластичные и мягкопластичные

0,02

1,5

Величину условного сопротивления R0 для твердых супесей, суглинков и глин (IL <

0) следует определять по формуле

 

R0 = 1,5 Rnc

(2.2)

и принимать, кПа: для супесей – не более 981; для суглинков – 1962; для глин – 2943, где Rnc – предел прочности на одноосное сжатие образцов глинистого грунта

природной влажности.

Расчетное сопротивление осевому сжатию оснований из невыветрелых скальных грунтов R, кПа, следует определять по формуле

 

R

Rc

,

(2.3)

 

 

 

 

g

 

где

g – коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4;

 

 

Rc – предел прочности на одноосное сжатие образцов скального грунта, кПа.

 

Если основания состоят из однородных по глубине слабовыветрелых, выветрелых или сильновыветрелых скальных грунтов, их расчетное сопротивление осевому сжатию следует определять, пользуясь результатами статических испытаний грунтов штампом. При отсутствии таких результатов допускается значение R принимать для слабовыветрелых и выветрелых скальных грунтов – по формуле (2.3), принимая значение Rc с понижающим коэффициентом, равным соответственно 0,6 и 0,3; для сильновыветрелых скальных грунтов – по формуле (2.1) и таблице 2.3 как для крупнообломочных грунтов.

2.2 При определении расчетного сопротивления оснований из нескальных грунтов по формуле (2.1) заглубление фундамента мелкого заложения или фундамента из опускного колодца следует принимать:

а) для промежуточных опор мостов – от поверхности грунта у опоры на уровне срезки в пределах контура фундамента, а в русле рек – от дна водотока у опоры после понижения его уровня на глубину общего и половину местного размыва грунта при расчетном расходе (см. 5.25 – 5.30);

б) для обсыпных устоев – от естественной поверхности грунта с увеличением на половину высоты конуса насыпи у передней грани фундамента по оси моста;

в) для труб замкнутого контура – от естественной поверхности грунта с увеличением на половину минимальной высоты насыпи у рассматриваемого звена;

г) для труб незамкнутого контура – от низа лотка или обреза фундамента.

2.3 Расчетные сопротивления, вычисленные по формуле (2.1) для глин или суглинков в основаниях фундаментов мостов, расположенных в пределах постоянных водотоков, следует повышать на величину, равную 14,7dw, кПа, где dw – глубина воды, м, от наинизшего уровня межени до уровня, принимаемого по 2.2,а.

Соседние файлы в папке Для диплома